[发明专利]控制信号保护设备

权利要求书

1.一种具有第一运行模式和第二运行模式的控制信号保护设备，包括：

第一端子对，其将所述控制信号保护设备连接至控制系统，其中，所述控制系统将控制信号提供至现场设备；

第二端子对，其将所述控制信号保护设备连接至所述现场设备；

储能元件，其用于电能的临时积累；

用于控制将能量积累在所述储能元件中的速率的电阻；和

开关电路，其控制所述控制信号保护设备的运行模式，其中，

在所述第一运行模式下，电能储存在所述储能元件中而不会干扰连接至控制信号保护设备的电流环路的运行；以及

在所述第二运行模式下，将储存在所述储能元件的电能提供到所述第二端子对中的正极端子。

2.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述储能元件包括至少一个电容器。

3.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述储能元件包括第一电容器和第二电容器，并且其中，将电能从所述第一电容器和从所述第二电容器提供到第二端子对。

4.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述开关电路响应于进入所述控制信号保护设备的输入电流的变化来控制所述运行模式。

5.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，进一步包括电流监控电路，其中，所述电流监控电路：

当进入所述控制信号保护设备的电流低于一阈值时，使得所述控制信号保护设备从所述第一运行模式转换到所述第二运行模式；以及

当进入所述控制信号保护设备的电流高于所述阈值时，使得所述控制信号保护设备从所述第二运行模式转换到所述第一运行模式。

6.根据权利要求5所述的控制信号保护设备，其中，所述阈值是2mA。

7.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，进一步包括电压保持元件，以保持一个经滤波和经缩放的电压，所述电压对应于在第一运行模式期间在所述控制信号保护设备的第一端子对间的电压电平。

8.根据权利要求7所述的控制信号保护设备，其中，所述控制信号保护设备的第二端子对间的电压保持在所述第二运行模式的经滤波的电压。

9.根据权利要求1所述的控制信号保护设备，其中，所述第一运行模式是普通模式，在该普通模式中将所述控制信号提供到所述控制信号保护设备的第一端子对，其中，所述第二运行模式是保护模式，在该保护模式中所述控制信号不被提供到所述第一端子对。

10.一种保护在过程控制系统中向现场设备提供的控制信号的方法，所述方法包括：

提供主站；

将所述主站可通信地耦合到包括第一卡和第二卡的多个输入输出(I/O)卡，其中，运行被可选择地从所述第一卡切换到所述第二卡；

通过所述第一卡或所述第二卡将控制信号从所述主站提供到控制信号保护设备；

以不会干扰连接至控制信号保护设备的电流环路的运行的受控的速率来积累能量；

在所述第一卡到所述第二卡的运行转换期间内，使得所述控制信号保护设备从第一运行模式切换到第二运行模式，其中，在所述第一卡到所述第二卡之间的转换运行期间，所述控制信号保护设备在所述控制信号保护设备的输出端处保持所述控制信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述控制信号保护设备：

在所述第一运行模式下在储能元件中储存电能；以及

在第二运行模式下将所述储能元件中储存的电能提供到所述控制信号保护设备的输出端子。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在储能元件中储存电能包括在第一电容器和在第二电容器中储存能量，并且其中，提供电能包括从所述第一电容器和从所述第二电容器转移储存的电能到所述控制信号保护设备的所述输出端子。